3.3 盐类的水解 课堂练习
一、单选题
1.化学与科学、技术、社会、环境密切相关。下列有关说法中正确的是( )
A.小苏打可用于生产玻璃,也可用来除去物品表面的油污
B.过氧化钠可用于食品、羽毛和织物等的漂白
C.医用酒精、次氯酸钠等消毒液均可以将病毒氧化而达到消毒的目的
D.汽车尾气、工业排放、建筑扬尘、垃圾焚烧等都是造成雾霾天气的主要原因
2.化学与生活密切相关。下列物质的用途与水解有关的是( )
A.草木灰去除餐具的油污 B.硫酸铜对游泳池进行消毒
C.FeCl3溶液腐蚀铜制线路板 D.钡餐用于胃肠道造影检查
3.常温下,下列说法错误的是( )
A.0.1mol/L的FeCl3溶液与0.01mol/L的FeCl3溶液中,Fe3+的浓度之比大于10
B.将a mol·L-1的氨水与0.01mol·L-1的盐酸等体积混合后,c(NH4+)=c(Cl-),则NH3·H2O的电离常数为
C.pH加和为12的强酸与弱酸混合,pH可能为6
D.0.1mol·L-1 NH4HS溶液中有:c(NH4+)=c(HS-)+c(S2-)+c(H2S)
4.常温下,向20mL的某稀H2SO4溶液中滴入0.1mol/L氨水,溶液中水电离出氢离子浓度随滴入氨水体积变化如图.下列分析正确的是( )
A.稀硫酸的浓度为0.1mol/L
B.C点溶液pH=14﹣a
C.E溶液中存在:c(NH4+)>c(SO42﹣)>c(H+)>c(OH﹣)
D.B到D、D到F所加氨水体积一定相等
5.物质的性质决定用途,下列两者对应关系不正确的是( )
A.溶液显碱性,可用作洗涤剂
B.Fe粉具有还原性,可用作抗氧化剂
C.氨气易液化,液氨汽化时吸收大量的热,可用作制冷剂
D.明矾水解生成的胶体具有吸附性,可用作消毒剂
6.25℃时,用NaOH溶液滴定H2C2O4溶液,溶液中-1g[c(H+)/c(H2C2O4)]和-1gc(HC2O4-)或-1g[c(H+)/c(HC2O4-)]和-1gc(C2O42-)关系如图所示,下列说法错误的是( )
A.曲线L1表示-1g[c(H+)/c(H2C2O4)]和-1gc(HC2O4-)的关系
B.Ka2(H2C2O4)的数量级为10-2
C.已知 NaHC2O4溶液的pH<7,则溶液中c(Na+)>c(HC2O4-)>c(C2O42-)>c(H2C2O4)
D.向0.1mol/L H2C2O4溶液中加入少量水[c(HC2O4-)/c(H2C2O4)]增大
7.常温下,关于10-4mol·L-1的盐酸和pH=4的醋酸两种溶液的比较,下列说法错误的是( )
A.两溶液中c(H+)相等
B.中和体积相等的两溶液,所需NaOH的物质的量相同
C.分别与大小、形状相同的金属铁反应,初始反应速率相同
D.分别加水稀释100倍,盐酸pH变化大
8.物质的量浓度相同的下列溶液中:①NH4Cl②(NH4)2CO3③(NH4)2SO4④NH4HSO4⑤NH4HCO3c(NH )由大到小的顺序是( )
A.⑤②③①④ B.④①③②⑤ C.③②①⑤④ D.③②④①⑤
9.常温下,Ka(CH3COOH) =2×10-5,Ka(HCOOH)=2×10-4,Kb(NH3·H2O)=2×10-5,下列说法错误的是( )
A.向0.1mol/L HCOOH溶液中加入少量水,溶液中c(H+)/c(HCOOH)增大
B.浓度均为0.1mol/L的HCOOH和NH4Cl溶液,由水电高出的c(OH-)前者小于后者
C.用0.1mol/L的NaOH溶液分别中和等体积等pH的HCOOH和CH3COOH溶液,消耗NaOH溶液的体积相等
D.0.05mol/L的CH3COOH溶液中pH=3
10.为了使K2S溶液中 的比值变小,可加入的物质是( )
①适量HCl(g)
②适量NaOH(s)
③适量KOH(s)
④适量NaHS(s)
⑤适量的水.
A.②④ B.①②⑤ C.③④⑤ D.②③
11.现将浓度相等、体积分别为V1、V2的CH3COOH、NaOH溶液混合,测量混合液温度,结果如图(已知:V1+V2=50mL).下列叙述正确的是( )
A.若将CH3COOH改为HCl,P点温度高于28℃
B.从M到N过程中c(H+)逐渐减小
C.混合溶液的导电能力:N>M
D.实验的环境温度等于22℃
12.若用AG表示溶液的酸度(acidity grade),AG的定义为AG=lg[ ].室温下实验室中用0.01mol L﹣1的氢氧化钠溶液滴定20.00mL0.01mol L﹣1的醋酸,滴定过程如图所示,下列叙述正确的是( )
A.室温下,醋酸的电离常数约为10﹣5
B.A点时加入氢氧化钠溶液的体积为20.00mL
C.若B点为40mL,所得溶液中:c(H+)=c(CH3COO﹣)+c(CH3COOH)
D.反应过程中一定存在:0.01mol L﹣1+c(OH﹣)=c(Na+)+c(CH3COOH)
13.室温下,将0.10mol L﹣1的盐酸滴入20mL0.10mol L﹣1的氨水中,溶液的pH和pOH随加入盐酸体积变化的曲线如图所示.已知:pOH=﹣lg c(OH﹣),下列说法正确的是( )
A.M点所示的溶液中c(NH4+)+c(NH3 H2O)=c(Cl﹣)
B.Q点所示的溶液中c(NH4+)>c(Cl﹣)>c(H+)=c(OH﹣)
C.N点所示的溶液中c(NH4+)=c(Cl﹣)
D.M点和N点所示的溶液中水的电离程度相同
14.缓冲溶液可以将溶液pH控制在9.16~10.83范围内,时,、,下列说法不正确的是( )
A.的溶液pH约为12
B.的溶液中,水电离产生的
C.的溶液中存在
D.的该缓冲溶液中存在:
15.广义的水解观认为:化合物的水解其最终结果都是反应中各物质和水分别离解成两部分,然后两两重新组合成新的物质。根据上述观点,下列说法错误的是( )
A.Al4C3的水解产物是Al(OH)3和CH4
B.BaO2的水解产物是Ba(OH)2和H2O2
C.PCl3的水解产物是HClO和H3PO4
D.CH3COCl的水解产物是两种酸
16.下列说法中,与盐类水解无关的是( )
A.热的纯碱溶液去油污效果好
B.加热蒸干 溶液,得不到溶质
C.实验室氢氧化铁胶体的制备
D.蘸有氟化钠溶液的铁钉锈蚀速率更快
二、综合题
17.回答下列问题:
(1)已知100℃时,水的离子积常数为,该温度下,有pH=11的NaOH溶液100mL,要使它的pH变为10(体积变化忽略不计):
①如果加入蒸馏水,应加 mL;
②如果加入pH=9的NaOH溶液,应加 mL;
③如果加入0.01的盐酸,应加 mL。
(2)在t℃时,测得0.01NaOH溶液的pH=11,0.1的HA溶液中。回答下列问题:
①该温度下,水的离子积常数Kw= ;
②该温度下,0.1的HA溶液中由水电离出的c(H+)= 。
(3)①明矾溶液呈 (填“酸性”“中性”或“碱性”),原因是 (用离子方程式表示);
②将氯化铁溶液蒸干灼烧得到的固体物质是 (填化学式)。
18.燃煤废气中的氮氧化物(NOx)、CO2、SO2等气体常用下列方法处理,以实现节能减排、废物利用。
(1)处理烟气中的SO2常用液吸法。室温下,将烟气通入浓氨水中得到(NH4)2SO3溶液, 0.1 mol/L(NH4)2SO3溶液的pH 。 (填“>”、“<”或“=”)7.将烟气通入(NH4)2SO3溶液可以继续吸收SO2,用离子方程式表示出能继续吸收二氧化硫的原因 。 (已知:25℃时,Kb(NH3·H2O)=1.8×10-5;H2SO3:Ka1=1.5×10-2,Ka2=1.0×10-7)
(2)处理烟气中氮氧化物常用活性炭还原法,反应为:C(s)+2NO(g)→N2(g)+CO2(g)。在T℃、100 kPa时,研究表明反应速率v(NO)=3×10-3×p(NO)(kPa·min-1),该条件下现将1.5molC和2.5molNO充人恒容密闭容器中充分反应,达到平衡时测得p(N2)=32kPa,则此时v(NO)= kPa·min-1,以p表示各气体的分压,该反应平衡常数Kp= 。
(3)CO2经催化加氢可以生成低碳燃料。科学家研究发现,在210℃~290℃,催化剂条件下CO2和H2可转化生成甲醇蒸气和水蒸气。
①230℃,向容器中充人0.5 mol CO2和1.5molH2,当H2转化率达80%时放热19.6kJ,写出该反应的热化学方程式 。
②一定条件下,往2L恒容密闭容器中充人1.0 mol CO2和3.0molH2,在不同催化剂作用下,CO2的转化率随温度的变化如右图所示,催化效果最佳的催化剂是 。(填催化剂“I”、“II”或“III”)。b点v(正) v(逆)(填“>”、“<”或“=”)。此反应a点已达到平衡状态CO2的转化率比c点高的原因是 。
19.在一定温度下,有a.盐酸 b.硫酸 c.醋酸三种酸:
(1)当三种酸物质的量浓度相同时,c(H+)由大到小的顺序是 .
(2)同体积、同物质的量浓度的三种酸,中和NaOH的能力由大到小的顺序是 .
(3)若三者c(H+)相同时,物质的量浓度由大到小的顺序是 .
(4)当三者c(H+)相同且体积也相同时,分别放入足量的锌,相同状况下产生气体的体积由大到小的顺序是 .
(5)当三者c(H+)相同且体积相同时,同时加入形状、密度、质量完全相同的锌,若产生相同体积的H2(相同状况),则开始时反应速率的大小关系为 ,反应所需时间的长短关系是 .
(6)将c(H+)相同的三种酸均加水稀释至原来的100倍后,c(H+)由大到小的顺序是 .
20.常温下含有 ①CH3COOH ②:HCl ③:H2SO4三种溶液.
(1)当它们的pH相同时,其物质的量浓度的关系是 (填数字编号)
(2)当它们的物质的量浓度相同时,其pH关系是
(3)中和同一烧碱溶液,需同浓度的三种溶液的体积关系是
(4)体积、浓度相同的①、②、③三溶液,分别与同浓度的NaOH溶液反应使pH等于7,所需NaOH溶液的体积关系是
(5)某温度下,纯水中的c(H+)=2.0x10﹣7mol/L,则此时溶液中的c(OH﹣)为 mol/L
若温度不变,滴入稀盐酸使c(H+)=5.0x10﹣6mol/L,则c(OH﹣)为 mol/L.
21.根据问题填空:
(1)常温下,现有电解质溶液:①NaClO ②NaOH ③NaHCO3④CH3COONa.当几种溶液的pH相同时,其物质的量浓度最大的是(填编号)
(2)氯化铁主要用于金属蚀刻、污水处理,具有效果好、价格便宜等优点.配制FeCl3溶液需要加入少量盐酸抑制水解,则FeCl3作净水剂的原理用离子方程式解释是
(3)明矾也可以做净水剂,向明矾溶液中逐滴加入氢氧化钡溶液至硫酸根离子恰好沉淀完全时,溶液PH 7(选填“>”、“<”或“=”);向明矾溶液中逐滴加入氢氧化钡溶液至铝离子恰好沉淀完全时,离子反应总方程式是 .
答案解析部分
1.【答案】D
【解析】【解答】A.常用于生产玻璃的是碳酸钠,A不符合题意;
B.过氧化钠具有强氧化性,因而具有漂白性,但不可用于漂白食品,B不符合题意;
C.医用酒精使病毒的蛋白质变性而消毒,并非是将病毒氧化,C不符合题意;
D.汽车尾气、工业排放、建筑扬尘、垃圾焚烧等都会产生细小颗粒物,是造成雾霾天气的主要原因,D符合题意;
故答案为:D
【分析】A.可用于生产玻璃的为苏打;
B.Na2O2不可用于食品漂白;
C.酒精不具有氧化性;
D.根据雾霾的形成分析;
2.【答案】A
【解析】【解答】A.草木灰的主要成分为碳酸钾,碳酸根离子水解使溶液显碱性,从而去除餐具的油污,A符合题意;
B.细菌的细胞壁主要是肽聚糖结构,硫酸铜做消毒剂,起作用离子是铜离子,因为铜离子有破坏肽聚糖结构的作用,能损伤细胞壁而使细菌变形或杀伤细菌,所以可以用来杀菌,与水解无关,B不符合题意;
C.FeCl3溶液腐蚀铜制线路板,是氯化铁与铜发生氧化还原反应生成氯化铜和氯化亚铁,利用了铁离子的氧化性,与水解无关,C不符合题意;
D.用于消化道检查的钡餐是药用硫酸钡,硫酸钡不溶于水和脂质,不会被胃肠道黏膜吸收,对人基本无毒性,钡餐造影即消化道钡剂造影,是指用硫酸钡作为造影剂,在X线照射下显示消化道有无病变的一种检查方法,与水解无关,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.碳酸钾因碳酸根水解呈碱性,油污在碱性条件下水解;
B.铜离子能使蛋白质变性;
C.FeCl3溶液腐蚀铜制线路板体现氯化铁的氧化性;
D.硫酸钡不溶于水也不与盐酸反应。
3.【答案】D
【解析】【解答】A、FeCl3在水溶液中能发生水解Fe3+ +3H2O Fe(OH)3+3H+,溶液越稀水解程度越大, Fe3+浓度越小,所以0.01mol/L FeCl3溶液中Fe3+浓度小于0.1mo/L FeCl3溶液中Fe3+浓度的 ,故0.1mol/L的FeCl3溶液与0.01mol/L的FeCl3溶液中, Fe3+的浓度之比大于10,A不符合题意;
B、在25℃下,平衡时溶液中c(NH4+)=c(Cl-)=0.005mol/L,根据物料守恒得c(NH3.H2O)=(0.5a-0.005)mol/L,根据电荷守恒得c(H+)=c(OH-)=10-7mol/L,溶液呈中性,NH3 H2O的电离常数Kb= = = ,B不符合题意;
C、pH加和为12的强酸与弱酸,因为酸的pH都小于7,则二者的pH在5-7之间,混合后pH可能为6,C不符合题意;
D、0.1mol·L-1 NH4HS溶液中依据物料守恒有:c(NH3·H2O)+c(NH4+)=c(HS-)+c(S2-)+c(H2S),D符合题意;
故答案为:D。
【分析】
A.离子浓度越大,水解程度越小;
B.c(NH4+)=c(Cl-),根据电荷守恒可知:c(H+)=c(OH-),NH3 H2O的电离常数Kb=进行计算。
C.pH加和为12的酸与弱酸,氢离子浓度大于氢氧根离子的浓度,弱酸中氢离子浓度小于酸的浓度,弱碱中氢氧根离子浓度小于碱的浓度;
D.任何电解质溶液中都存在物料守恒,根据物料守恒计算。
4.【答案】C
【解析】【解答】解:A、根据20mL的稀H2SO4溶液中,水电离出的氢离子浓度是10﹣13,结根据水的离子积得到硫酸电离出的氢离子浓度是0.1mol/L,稀硫酸的浓度为0.05mol/L,故A错误;
B、C点的溶液中水电离出的氢离子浓度是10﹣a,此时的溶液显示酸性,铵根离子水解所致,还会剩余硫酸,所以水电离程度减小,pH<a,故B错误;
C、E溶液显示酸性,硫酸铵和氨水的混合物,得到的溶液中铵根离子的水解程度较强,所以c(NH4+)>c(SO42﹣)>c(H+)>c(OH﹣),故C正确;
D、B到D水的电离程度增加,是硫酸铵生成阶段,铵根离子水解显示酸性,促进水的电离,D到F,是因为加入的氨水抑制水的电离,使水的电离程度逐渐减小,两个阶段铵根离子的水解程度不一样,所以加氨水体积不相等,故D错误.
故选C.
【分析】A、根据20mL的稀H2SO4溶液中水电离出的氢离子浓度结合水的离子积来进行计算;
B、根据C点的溶液中水电离出的氢离子浓度结合溶液的组成判断;
C、E溶液显示酸性,根据盐的水解原理来比较离子浓度;
D、B到D水的电离程度增加,是硫酸铵生成阶段,铵根离子水解显示酸性,促进水的电离,D到F,是因为加入的氨水抑制水的电离,使水的电离程度逐渐减小.
5.【答案】D
【解析】【解答】A.碳酸钠溶液显碱性,能使油脂发生水解反应生成易溶于水的物质,可用作洗涤剂,A正确;
B.Fe粉具有还原性可吸收氧气,可用作抗氧化剂,B正确;
C.氨气易液化,液氨汽化时吸收大量的热,能够使环境温度降低,因此可用作制冷剂,C正确;
D.明矾水解生成的氢氧化铝胶体具有吸附性,可吸附水中的杂质,可用作净水剂,不能做消毒剂,D错误;
故选D。
【分析】易错分析:D.明矾净水的原理是利用其吸附性,属于物理变化,不可进行消毒杀菌。
6.【答案】B
【解析】【解答】A.H2CO4为弱酸,第一步电离平衡常数>第二步电离平衡常数,即 则 则 ,因此曲线L1表示-lg[c(H+)/c(H2C2O4)]和-lgc(HC2O4-)的关系,曲线L2表示-lg[c(H+)c(HC2O4)和-lgc(C2O42-)的关系,故A不符合题意;
B.根据上述分析,因为 ,则 ,故B符合题意;
C.根据B的分析,Ka1(H2C2O4)=10-2,则NaHC2O4的水解平衡常数 ,说明以电离为主,溶液显酸性,则c(Na+)>c(HC2O4-)>c(C2O42-)>c(H2C2O4),故C不符合题意;
D.向0.1mol/L H2C2O4溶液中加入少量水,草酸的电离程度增大,[c(HC2O4-)/c(H2C2O4)]增大,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】 H2CO4为弱酸,第一步电离平衡常数>第二步电离平衡常数,H2CO4溶液存在H2CO4=H2CO4-+H+, H2CO4_=C2O4-+H+
可知-lg[c(H+) / c(H2CO4)]-Igc (HC2O4-) =-lg (Ka1) ,-lg[c(H+) / c(H2CO4)]-lgc (C2O4-)=-lg (Ka2) ,因此Ka1>Ka2,则-lg (Ka1) <-lg (Ka2) ,可知曲线L1表示-lg[c(H+) / c(H2CO4)] 和-lgc (HC2O4-) 的关系,曲线L2表示-lgc(H2C2O4)lg[c(H+)/ c(H2CO4)] 和-lgc (C2O4-) 的关系,即可得出本题答案
7.【答案】B
【解析】【解答】A.pH=4的醋酸的c(H+)=10-4mol·L-1,即两溶液中c(H+)相等,A项不符合题意;
B.pH=4的醋酸,其醋酸的浓度大于10-4mol·L-1,中和体积相等的两溶液,所需NaOH的物质的量醋酸更多,B项符合题意;
C.两溶液中c(H+)相等,分别与大小、形状相同的金属铁反应,初始反应速率相同,C项不符合题意;
D.分别加水稀释100倍,醋酸会继续电离,则pH变化小,盐酸不会电离,pH变化大,D项不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.盐酸是强酸,全部电离;
B.醋酸是弱酸部分电离,pH=4的醋酸溶液的浓度大于10-4mol/L;
C.开始时H+浓度相同,反应速率相同;
D.醋酸加水稀释,平衡向电离的方向移动。
8.【答案】D
【解析】【解答】解:物质的量浓度相同的下列溶液:①NH4Cl、②(NH4)2CO3、③(NH4)2SO4、④NH4HSO4、⑤NH4HCO3;先不考虑水解,则②(NH4)2CO3 和 ③(NH4)2SO4 都含有两个NH4+,所以它们NH4+的浓度大于其它三种物质,而②(NH4)2CO3 中NH4+水解显酸性,CO32﹣水解显碱性,两者相互促进,所以NH4+水解的量较多,NH4+的量较少,③(NH4)2SO4中硫酸根离子对铵根离子浓度无影响,即溶液中c(NH4+)③>②;
①④⑤三种物质中,④NH4HSO4酸性最强,NH4+水解受到的抑制最大,即NH4+的量较多,溶液中c(NH4+)较大,
①NH4Cl,NH4+水解,④NH4HSO4,溶液中氢离子抑制铵根离子水解,即溶液中c(NH4+)④>①;
⑤NH4HCO3 ,HCO3﹣ 水解促进铵根离子水解 溶液中c(NH4+)应最小,则①>⑤;
按c(NH4+)由大到小的顺序排列为:③>②>④>①>⑤,
故选:D.
【分析】①NH4Cl ②(NH4)2CO3③(NH4)2SO4④NH4HSO4 ⑤NH4HCO3 ,先不考虑水解,则②(NH4)2CO3和③(NH4)2SO4都含有两个NH4+,所以它们NH4+的浓度大于其它三种物质,溶液中c(NH4+)根据盐类水解的影响分析判断.
9.【答案】C
【解析】【解答】A.加水稀释,促进电离,平衡右移,溶液中n(HCOOH)减少、c((HCOOH)减少;n(H+)增大,c((H+)减少;相对于c((HCOOH)减少来说c((H+)减少的少,c(H+)/c(HCOOH)增大,A不符合题意;
B.HCOOH抑制水电离,NH4Cl溶液促进水电离,由水电离出的c(OH-)前者小于后者,B不符合题意;
C.已知:Ka(CH3COOH) =2×10-5,Ka(HCOOH)=2×10-4,pH相等的HCOOH和CH3COOH溶液,二者电离出氢离子浓度相同,但是Ka(CH3COOH)< Ka(HCOOH),所以酸的浓度为:c(HCOOH)< c(CH3COOH),消耗NaOH溶液的体积CH3COOH多,C符合题意;
D.已知:Ka(CH3COOH) =2×10-5,设电离出的c((H+)=xmol/L,根据平衡常数公式进行计算:2×10-5=x2/0.05,x=10-3, 所以pH=3;D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】根据电离平衡常数可以知道乙酸酸性小于甲酸酸性,乙酸酸性和一水合氨碱性相当;
A、根据越稀越电离;
B、甲酸抑制水的电离,铵根离子的水解促进水的电离;
C、等体积等pH值,此时乙酸的浓度更大,消耗的氢氧化钠更多;
D、根据电离平衡常数的计算公式,可以列出相关方程式。
10.【答案】A
【解析】【解答】解:在硫化钾溶液中电离出钾离子和硫离子,硫离子水解方程式为:S2﹣+H2O HS﹣+OH﹣,要使钾离子和硫离子浓度比值减小,需使硫离子水解平向逆方向移动即可,
①加入盐酸,会使得化学平衡正向移动,[S2﹣]减小,则使得比值变大,故①错误;
②适量NaOH溶液,平衡向着逆向移动,使得S2﹣的物质的量增大,而钾离子的物质的量不变,则 的比值减小,故②正确;
③加入适量的氢氧化钾溶液,会使的[K+]增大,使得比值变大,故③错误;
④适量NaHS(s),HS﹣+浓度增大,抑制S2﹣的水解,S2﹣浓度增大,则 的比值变小,故④正确;
⑤加入适量H2O,平衡正向移动,使得硫离子浓度减小程度大于钾离子浓度减小程度,所以比值变大,故⑤错误;
故选A.
【分析】在硫化钾溶液中电离出钾离子和硫离子,硫离子水解,导致硫离子浓度会减小,要使 的比值变小,根据硫离子水解平衡S2﹣+H2O HS﹣+OH﹣及影响因素进行解答.
11.【答案】A
【解析】【解答】解:A.P点是醋酸和氢氧化钠溶液体积都是25mL,恰好完全反应生成醋酸钠,溶液中醋酸根离子水解显碱性,此时P点温度为28℃,醋酸是弱酸电离过程为吸热过程,若若将CH3COOH改为HCl,P点温度高于28℃,故A正确;
B.V1+V2=50mL,用醋酸滴入氢氧化钠反应,直到恰好反应生成醋酸钠,继续滴入酸过量,所以溶液中氢离子浓度增大,故B错误;
C.M点是氢氧化钠多,N点是醋酸多,醋酸是弱电解质部分电离,混C、M点是氢氧化钠多,N点是醋酸多,醋酸是弱电解质部分电离,混合溶液的导电能力:M>N,故C错误;
D.图象分析,加入10mL醋酸反应后,温度为22℃,说明当未加入醋酸时温度低于22℃,实验的环境温度低于22℃,故D错误;
故选A.
【分析】A.P点是醋酸和氢氧化钠溶液体积都是25mL,恰好完全反应,生成醋酸钠溶液中水解显碱性,醋酸是弱酸电离过程为吸热过程;
B.图象分析可知,用醋酸滴入氢氧化钠反应,直到恰好反应生成醋酸钠,继续滴入酸过量,所以溶液中氢离子浓度增大;
C.M点是氢氧化钠多,N点是醋酸多,醋酸是弱电解质部分电离;
D.图象分析,加入10mL醋酸温度为22℃,说明当未加入醋酸时温度低于22℃.
12.【答案】A
【解析】【解答】解:A、室温下,醋酸的AG=lg[ ]=7,即 =107,而水的离子积K=c(H+) c(OH﹣)=10﹣14,两式联立可知:c(H+)=10﹣3.5,而在醋酸溶液中,c(CH3COO﹣)≈c(H+)=10﹣3.5,故电离平衡常数K= = =10﹣5,故A正确;
B、A点的AG=lg[ ]=0,即 =1,即c(H+)=c(OH﹣),溶液显中性,而当加入氢氧化钠溶液20mL时,恰好和醋酸完全中和,得到醋酸钠溶液,溶液显碱性,故B错误;
C、当B点加入NaOH溶液为40mL时,所得的为等浓度的CH3COONa和NaOH的混合溶液,根据电荷守恒和物料守恒可知:c(OH﹣)+c(CH3COO﹣)=c(Na+)+c(H+),c(Na+)=2[c(CH3COO﹣)+c(CH3COOH)],两式联立可得:c(OH﹣)=c(CH3COO﹣)+c(H+)+2c(CH3COOH),故C错误;
D、反应过程中根据电荷守恒一定存在:c(OH﹣)+c(CH3COO﹣)=c(Na+)+c(H+),但由于两溶液混合后溶液体积发生改变,故c(CH3COOH)+c(CH3COO﹣)<0.01mol/L,故0.01mol L﹣1+c(OH﹣)>c(Na+)+c(H+)+c(CH3COOH),0.01mol L﹣1+c(OH﹣)=c(Na+)+c(CH3COOH)不成立,故D错误;
故选A.
【分析】A.室温下,醋酸的AG=lg[ ]=7,结合水的离子积K=c(H+) c(OH﹣)来计算; B.A点的AG=lg[ ]=0; C.根据当B点加入NaOH溶液为40mL时,所得的为等浓度的CH3COONa和NaOH的混合溶液,然后根据电荷守恒和物料守恒来分析;
D.反应过程中根据电荷守恒一定存在:c(OH﹣)+c(CH3COO﹣)=c(Na+)+c(H+).
13.【答案】D
【解析】【解答】解:由于Kw=(H+)×c(OH﹣)=10﹣14,则溶液的pH+pOH=14,实线为pH曲线,虚线为pOH曲线,作垂直体积坐标轴线与pH曲线、pOH曲线交点为相应溶液中pH、pOH.Q点的pH=pOH,则Q点溶液呈中性,
A.M点溶液呈碱性,为NH4Cl、NH3 H2O混合溶液,溶液中c(NH4+)+c(NH3 H2O)>c(Cl﹣),故A错误;
B.Q点溶液呈中性,则c(H+)=c(OH﹣),根据电荷守恒可知:c(NH4+)=c(Cl﹣),正确的离子浓度大小为:c(NH4+)=c(Cl﹣)>c(H+)=c(OH﹣),故B错误;
C.N点溶液呈酸性,溶液中(H+)>c(OH﹣),结合电荷守恒c(NH4+)+c(H+)=c(Cl﹣)+c(OH﹣),可知c(NH4+)<c(Cl﹣),故C错误;
D.M点溶液中氢离子源于水的电离,N点氢氧根离子源于水的电离,而M点氢离子浓度与N点氢氧根离子浓度相等,则M、N点所示溶液中水的电离程度相同,故D正确;
故选D.
【分析】由于Kw=(H+)×c(OH﹣)=10﹣14,则溶液的pH+pOH=14,实线为pH曲线,虚线为pOH曲线,作垂直体积坐标轴线与pH曲线、pOH曲线交点为相应溶液中pH、pOH.Q点的pH=pOH,则Q点溶液呈中性,据此进行解答.
14.【答案】D
【解析】【解答】A.由 可得 的 溶液中 ,pH约为12,选项A不符合题意;
B. 溶液促进水的电离,由水电离产生的 ,选项B不符合题意;
C. 在溶液中水解程度强于电离程度,溶液中存在 ,选项C不符合题意;
D.由物料守恒可知, 溶液中 , 溶液中 ,则 和 的混合溶液中 ,选项D符合题意。
故答案为:D。
【分析】A.根据Ka2算出氢离子浓度,再求pH;
B. 溶液中的OH-,全部由水电离产生,H+的浓度之所以比OH-的小,是HCO3-消耗了H+;
C.要比较碳酸氢钠溶液中碳酸和碳酸根离子的浓度大小,就是要比较碳酸氢根离子的电离程度和水解程度的相对大小;
D.利用物料守恒式和电荷守恒式推导得结论。
15.【答案】C
【解析】【解答】A、Al4C3的水解产物是Al(OH)3和CH4,符合水解原理,A不符合题意;
B、BaO2的水解产物是Ba(OH)2和H2O2,该反应中没有元素化合价升降,符合水解原理,B不符合题意;
C、该反应中Cl元素化合价由-1价变为+1价,P元素化合价从+3价升高到+5价,有电子转移,不符合水解原理,C符合题意;
D、CH3COCl的水解产物是两种酸为CH3COOH和HCl,符合水解原理,D符合题意,
故答案为:C。
【分析】水解是反应中各物质和水分别解离成两部分、然后两两重新组合成新的物质,该反应相当于复分解反应,反应过程中没有电子转移,其特征是没有元素化合价升降,据此解答即可。
16.【答案】D
【解析】【解答】A.热的纯碱溶液去油污效果好,是因为纯碱溶液水解显碱性,促进油脂水解成水溶性物质,故A不符合题意;
B.加热蒸干 溶液,得不到溶质 ,是因为加热过程中, 水解生成Al(OH)3,Al(OH)3受热分解后生成 ,故B不符合题意;
C.实验室氢氧化铁胶体的制备,是把氯化铁溶液滴到沸水中,是利用了氯化铁水解生成氢氧化铁胶体和氯化氢的原理,故C不符合题意;
D.蘸有氟化钠溶液的铁钉锈蚀速率更快,是因为发生了原电池反应加快了铁钉锈蚀,与盐类的水解无关,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】盐类的水解是盐溶液中的弱碱阳离子或者弱酸阴离子结合水电离出的氢氧根离子或者氢离子,使溶液呈酸性或者碱性。
17.【答案】(1)900;1000;450
(2);
(3)酸性;;Fe2O3
【解析】【解答】(1)①设加入水的体积为V1,则依据强碱稀释前后不变可得:10-1mol/L×0.1L=10-2mol/L×(0.1L+V1),V1=0.9L=900mL;
②如果加入pH=9的NaOH溶液,设其体积为V2,则 ,V2=1L=1000mL;
③如果加入0.01的盐酸,设其体积为V3,则 ,V3=0.45L=450mL。
答案为:900;1000;450;
(2)①由于0.01NaOH溶液的pH=11,即溶液中,,故;
②0.1HA溶液中:,
可得:,由于该温度下,
故由水电离出的。
答案为:;;
(3)①盐溶液的酸碱性取决于盐的水解,明矾溶液中Al3+水解呈酸性,;氯化铁水解生成的HCl,蒸发时易挥发,生成的Fe(OH)3加热不稳定,灼烧会分解生成Fe2O3。答案为:酸性;;Fe2O3。
【分析】(1)根据pH=-lgc(H+),酸的pH用c(H+)计算,碱的pH用c(OH-)计算;
(2)根据Kw=c(H+)c(OH-)计算;
(3)根据水解分析。
18.【答案】(1)>;SO +SO2+H2O=2HSO
(2)0.108;64/81
(3)CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=-49 kJ/mol;Ⅰ;>;该反应为放热反应,温度升高,平衡逆向移动,CO2 的转化率减小
【解析】【解答】(1)根据题目所给数据可知Ka2(H2SO3)7;(NH4)2SO3溶液可以和SO2反应生成亚硫酸氢盐,离子方程式为SO +SO2+H2O=2HSO ,所以可以继续吸收二氧化硫;
(2)该反应前后气体系数之和相等,所以压强始终不变,根据反应方程式可知题目所给条件可知平衡时p(N2)=p(CO2)=32kPa,则平衡时p(NO)=100kPa-32kPa-32kPa=36kPa,则v(NO)= 3×10-3×36kPa=0.108;Kp= = ;
(3)①CO2与H2反应的化学方程式为CO2+3H2=CH3OH+H2O,当H2转化率达80%时放热19.6kJ,即1.5mol×80%=1.2mol氢气完全反应时放出19.6kJ热量,则3mol氢气完全反应放出 kJ=49 kJ热量,热化学方程式为CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=-49 kJ/mol;
②据图可知,温度较低时催化剂Ⅰ条件下CO2的转化率最大,即反应速率最快,催化效果最好;a点前随温度升高CO2转化率增大,a点后随温度升高转化率减小,说明a点前由于温度较低,反应速率较慢,在测定转化率时反应还未达到平衡,即b点时反应正向移动,正反应速率大于逆反应速率;该反应为放热反应,温度升高,平衡逆向移动,CO2的转化率减小,所以a点CO2的转化率比c点高。
【分析】(1)根据比较平衡常数即可判断,二氧化硫可以亚硫酸根继续反应得到亚硫酸氢根
(2)根据此时的氮气的压强即可计算出一氧化氮和二氧化碳的压强即可计算出一氧化氮的速率和平衡常数
(3)①根据给出的数据计算出焓变即可写出热化学方程式
②根据图示中的转化率的高低即可判断出催化剂的效果,根据转化率的变化趋势,到达a点达到平衡,即可判断b点的正逆速率大小,根据此反应的热效应即可判断
19.【答案】(1)b>a>c
(2)b>a=c
(3)c>a>b(或c>a=2b)
(4)c>a=b
(5)a=b=c;a=b>c
(6)c>a=b
【解析】【解答】解:(1)醋酸是一元弱酸、盐酸是一元强酸、硫酸是二元强酸,假设三种酸的浓度都是1mol/L时,硫酸中c(H+)为2mol/L,盐酸中c(H+)为1mol/L、醋酸中c(H+)小于1mol/L,所以相同浓度时,氢离子浓度大小顺序是b>a>c,故答案为:b>a>c;
(2.)酸中和NaOH的能力与酸最终电离出氢离子物质的量成正比,同体积、同物质的量浓度的三种酸,其物质的量相等,硫酸中氢离子的物质的量最大,盐酸和醋酸最终电离出氢离子的物质的量相等,所以中和NaOH的能力大小顺序为b>a=c,故答案为:b>a=c;
(3.)若三者c(H+)相同时,假设都是1mol/L,硫酸浓度为0.5mol/L、盐酸浓度为1mol/L、醋酸浓度大于1mol/L,所以物质的量浓度由大到小的顺序是c>a>b(或c>a=2b),故答案为:c>a>b(或c>a=2b);
(4.)酸与足量的锌反应时,相同状况下产生气体的体积与酸最终电离出氢离子的物质的量成正比,当三者c(H+)相同且体积也相同时,硫酸和稀盐酸最终电离出氢离子的物质的量相等,醋酸电离出氢离子的物质的量最大,所以这三种酸分别与足量锌反应时生成相同条件下气体体积大小顺序是c>a=b,故答案为:c>a=b;
(5.)反应速率与氢离子浓度成正比,开始时氢离子浓度相等,所以其反应速率相等,即a=b=c;反应过程中,硫酸和盐酸不再电离出氢离子,醋酸继续电离生成氢离子,所以反应过程中醋酸中氢离子浓度大于硫酸、盐酸中氢离子浓度,则醋酸反应速率最大,盐酸和硫酸反应速率相等,则反应所需时间的长短关系是a=b>c,
故答案为:a=b=c;a=b>c;
(6.)加水稀释时,醋酸继续电离出氢离子,硫酸和HCl不再电离出氢离子,所以稀释100倍后,c(H+)由大到小的顺序是c>a=b,故答案为:c>a=b.
【分析】(1)醋酸是一元弱酸、盐酸是一元强酸、硫酸是二元强酸,假设三种酸的浓度都是1mol/L时,硫酸中c(H+)为2mol/L,盐酸中c(H+)为1mol/L、醋酸中c(H+)小于1mol/L;(2)同体积、同物质的量浓度的三种酸,中和NaOH的能力与酸最终电离出氢离子的物质的量成正比;(3)若三者c(H+)相同时,酸的元数越大其浓度越小,酸的电离程度越大,其浓度越小;(4)当三者c(H+)相同且体积也相同时,分别放入足量的锌,相同状况下产生气体的体积与酸最终电离出氢离子的物质的量成正比;(5)反应速率与氢离子浓度成正比,反应速率越大,反应时间越短;(6)加水稀释促进弱电解质电离.
20.【答案】(1)①>②>③
(2)①>②>③
(3)①=②>③
(4)①>②= {#mathmL#}{#/mathmL#} ③
(5)2×10﹣7;8×10﹣9
【解析】【解答】解:(1)pH相同溶液中氢离子浓度相同,醋酸是一元弱酸,硫酸是二元强酸、盐酸是一元强酸,假设氢离子浓度为1mol/L,则醋酸浓度大于1mol/L、盐酸浓度是1mol/L、硫酸浓度是0.5mol/L,所以其物质的量浓度的由大到小排列是 ①>②>③,故答案为:①>②>③;(2)当它们的物质的量浓度相同时,假设都是1mol/L,醋酸中氢离子浓度小于1mol/L、硫酸中氢离子浓度是2mol/L、盐酸中氢离子浓度是1mol/L,氢离子浓度越大pH越小,所以其pH的由大到小排列是①>②>③,故答案为:①>②>③;(3)中和等量氢氧化钠,消失同浓度酸的体积与酸电离出最终氢离子的浓度成反比,三种溶液浓度相等,硫酸是二元酸、醋酸和盐酸都是一元酸,所以最终电离出氢离子的浓度硫酸>醋酸=盐酸,所以消耗三种酸的体积大小顺序是①=②>③,故答案为:①=②>③;(4)体积和浓度相同的①、②、③三溶液,其物质的量相等,分别与同浓度的烧碱溶液恰好完全反应,所需烧碱溶液的体积与酸的元数成反比,硫酸是二元酸、醋酸和盐酸都是一元酸,所以需要烧碱溶液体积关系为 ①>②= {#mathmL#}{#/mathmL#} ③,故答案为:①>②= {#mathmL#}{#/mathmL#} ③;(5)纯水中的c(H+)=c(OH﹣),某温度下,纯水中的c(H+)=2.0×10﹣7mol/L,则Kw=4.0×10﹣14,
若温度不变,滴入稀盐酸使c(H+)=5.0x10﹣6mol/L,则c(OH﹣)= {#mathmL#}{#/mathmL#} mol/L=8×10﹣9 mol/L,
故答案为:2×10﹣7;8×10﹣9.
【分析】(1)醋酸为弱酸,盐酸为一元强酸,硫酸为二元强酸,等pH时,醋酸浓度最大;(2)物质的量浓度相同时,硫酸氢离子浓度最多,醋酸氢离子浓度最小;(3)中和时,等浓度的三种酸,醋酸和盐酸的中和能力相同;(4)体积和浓度相同的①、②、③三溶液,其物质的量相等,分别与同浓度的烧碱溶液恰好完全反应,所需烧碱溶液的体积与酸的元数成反比;(5)纯水中的c(H+)=c(OH﹣),某温度下,纯水中的c(H+)=2.0×10﹣7mol/L,则Kw=4.0×10﹣14,结合Kw计算.
21.【答案】(1)④
(2)Fe3++3H2O═Fe(OH)3(胶体)+3H+
(3)>;2Al3++3 SO42﹣+3Ba2++6OH﹣=2Al(OH)3↓+3BaSO4↓
【解析】【解答】解:(1)②NaOH是强碱,电离显碱性;①NaClO ③NaHCO3④CH3COONa均为强碱弱酸盐,水解显碱性,当浓度相同时,pH大小顺序是②>①>③>④,故当pH相同时,其物质的量浓度大小关系是:④>③>①>②,故答案为:④;(2)FeCl3作净水剂时,Fe3+在溶液中会水解为氢氧化铁和氢离子,离子方程式为:Fe3++3H2O═Fe(OH)3(胶体)+3H+,故答案为:Fe3++3H2O═Fe(OH)3(胶体)+3H+;(3)若向明矾溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液至硫酸根离子恰好沉淀完全时,二者以1:2混合,二者反应生成硫酸钡沉淀和NaAlO2,偏铝酸根离子水解导致溶液呈碱性,溶液的pH>7;二者混合至铝离子恰好完全沉淀时,明矾和氢氧化钡以2:3混合,二者反应生成硫酸钡和氢氧化铝沉淀,离子方程式为2Al3++3 SO42﹣+3Ba2++6OH﹣=2Al(OH)3↓+3BaSO4↓,故答案为:>;2Al3++3 SO42﹣+3Ba2++6OH﹣=2Al(OH)3↓+3BaSO4↓.
【分析】(1)②NaOH是强碱,电离显碱性;①NaClO ③NaHCO3④CH3COONa均为强碱弱酸盐,水解显碱性,当浓度相同时,pH大小顺序是②>①>③>④,据此分析;(2)FeCl3作净水剂时,Fe3+在溶液中会水解为氢氧化铁和氢离子;(3)若向明矾溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液至硫酸根离子恰好沉淀完全时,二者以1:2混合,二者反应生成硫酸钡沉淀和NaAlO2,偏铝酸根离子水解导致溶液呈碱性;二者混合至铝离子恰好完全沉淀时,明矾和氢氧化钡以2:3混合,二者反应生成硫酸钡和氢氧化铝沉淀.